研究背景/选题意义/研究价值：
随着全球能源需求和环境问题日益加剧，新能源的高效利用成为关键挑战。研究聚焦于如何在多微电网系统中优化共享储能分配，探索点对点的能源共享模式，以实现能源资源的高效分配与利用，推动能源低碳化转型。这一研究的开展不仅为电网优化调度提供了创新思路，也推动了区域协同创新，具有广泛的应用前景和社会价值。
主要研究内容：
本文提出了一种新颖的点对点（P2P）能源共享模型，该模型整合了SES系统，旨在有效利用可再生能源并促进微电网间的灵活能源交易。模型分为三个主要部分：第一部分是共享储能（SES）的多目标最优配置方案，旨在最大化SES运营商的效益、最小化系统碳排放，并增强能源共享区域（ESZ）的可持续性；第二部分引入了基于改进的能源供需比（SDR）的内部定价机制；第三部分提出了ESZ的最优调度策略，包括住宅微电网的需求响应策略和SES的控制策略，目标是最小化多微电网系统的能源成本。为了解决这一复杂且受约束的模型，提出了一种基于广义对抗学习和参考点的多目标黏菌算法（RMOSMA）。模拟结果表明，引入SES和能源共享促使多微网系统的运行成本减少了89.45%，并使得ESZ的可持续性指数增加了9.08%。提出的P2P交易机制能够将内部交易价格严格锁定在外部电网售购电价格之内，充分调动微电网参与P2P交易的积极性。
图1 P2P能源共享模型整体架构图
图1展示了本文提出的P2P能源共享模型的整体系统架构。该架构包括N个微电网产消者，其中包括NR个住宅微电网（RM），其余为商业微电网（CM）和工业微电网（IM）。每个微电网产消者由可再生能源（RES）、负载、能源管理系统和智能电表组成。通过引入能源交易协调器（ETC），实现了对所有微电网和SES在ESZ中的统一管理，促进了微电网间的能源共享。
图2 研究内容架构图
拟议模型的研究架构如图2所示。本研究提出的模型包括三个主要部分：SES的多目标优化配置模型、基于动态能源供需比（SDR）的P2P能源交易机制和ESZ的优化调度策略。首先，由SES运营商开发一个多目标优化配置模型，以实现SES运营商的利益最大化、ESZ的碳排放最小化和可持续性最大化。在第二部分中，基于三条规则设计了基于动态SDR的P2P能源交易机制，该机制在实际用电24小时后实施，无需在定价和控制活动之间进行迭代。最后，ETC执行优化调度模型，其中包括RM的需求响应策略和SES的控制策略，目的是使所有微电网的能源成本最小化。图3展示通过RMOSMA、NSGA-II、MSCMO和MOEA/DD在测试函数C1_DTLZ1、C2_DTLZ2、C1_DTLZ3和C3_DTLZ4上得到的Pareto最优解，图4呈现了不同对比场景下储能的充放电功率及荷电状态。
图3 RMOSMA、NSGA-II、MSCMO和MOEA/DD算法测试图
图4 不同对比场景下储能的充放电功率及荷电状态
主要创新点：
1.将具有不同负荷特性的多个微电网和SES的区域定义为能量共享区。为了协调共享活动，引入了ETC的概念，从而消除了市场运营商和RES之间快速通信的需要，同时减少了测量和通信设施的数量。
2.与以往研究不同的是，本文不仅考虑了经济效益，而且考虑了碳排放和可持续发展，构建了一个多目标最优配置模型，其中包含了SES系统的全生命周期寿命衰减模型。
3.提出了一种基于动态SDR的P2P能源交易机制。与以往的研究不同，本文将SES的价格机制纳入P2P交易中，进一步增强了产消者参与P2P交易的动机。
4.将SES最优配置模型、P2P能源交易机制和ESZ最优调度策略集成在一起，构建了含复杂约束的高维、复杂、多层优化模型。提出了一种新的多目标算法来求解该模型，并通过实例分析证明了该算法的优越性。